JP2020170128A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度調整を適切に行うことで、画像不良を防止することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、給電されることで発熱して感光ドラムの雰囲気温度を調整する環境ヒータ１１１と、環境ヒータ１１１の温度を検出するサーミスタ１１２と、ＣＰＵ２１１と、ヒータ駆動部３００と、を備える。ヒータ駆動部３００は、ＣＰＵ２１１の制御により、２つの目標温度のいずれかを目標温度に設定する。ヒータ駆動部３００は、サーミスタ１１２が検出した温度と目標温度との比較結果に応じて環境ヒータ１１１の給電、非給電を切り替えることで、感光ドラムの雰囲気温度を制御する。【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置内の温度調整技術に関する。

電子写真プロセスを有する画像形成装置は、作像時に感光体である感光ドラムの表面に放電生成物が生成される。放電生成物に水分が吸着した状態で感光ドラムに静電潜像を形成する場合、静電潜像の電位（潜像電位）が安定せずに画像の一部が欠損するといった画像不良が生じることがある。特許文献１には、環境ヒータを用いて感光ドラムの表面温度を所定温度以上に保つことで、放電生成物への水分吸着を防止する技術が提案されている。特許文献１では、環境ヒータが感光ドラム内部に設けられ、感光ドラムの表面温度を検出する温度検出センサが感光ドラム表面近傍に設けられる。温度検出センサの検出結果に基づいて環境ヒータの発熱を制御することで、感光ドラムの表面温度が所定温度になるように温度制御が行われる。環境ヒータを用いた温度制御は、画質安定化や高寿命化に対して有効である。

内径が比較的大きな感光ドラム（例えば内径８４［ｍｍ］）を採用する画像形成装置は、特許文献１のように感光ドラム内部に環境ヒータを配置する構成を採用可能である。一方、内径が比較的小さな感光ドラム（例えば内径３０［ｍｍ］）を採用する画像形成装置は、感光ドラム内部に環境ヒータを配置する構成を採用することが困難である。そのため、内径が小さな感光ドラムを採用する画像形成装置では、環境ヒータが感光ドラム近傍に設置されることになる。環境ヒータは、感光ドラム近傍の雰囲気温度を上昇させることにより間接的に感光ドラムの表面を加熱する。このような加熱方式は、間接加熱方式とよばれる。

間接加熱方式では、環境ヒータ自身の温度が温度検出センサにより検出され、その結果に基づいて環境ヒータの温度が目標温度になるように温度制御が行われる。このとき、環境ヒータの温度は、感光ドラムの表面温度を所定温度以上に保ちつつ、感光ドラムに隣接する現像器の温度をトナー融解温度以下に抑えるように設定されている。これは、温度がトナー融解温度を超えることで、現像器内でトナーが融けてしまうことを防止するためである。間接加熱方式は、１つの環境ヒータと１つの駆動回路とで構成され、安価に実現可能である。間接加熱方式では、複数の感光ドラムが１つの環境ヒータにより同時に加熱される。

放電生成物への水分吸着は、高湿環境下で画像形成装置の放置状態が続いた場合に促進される。例えば、終業後に空調が機能せず且つ画像形成装置が発熱量の少ない省電力待機モードである夜間（終業後から翌日の始業時まで）に、放電生成物への水分吸着が促進される。そのため、始業直後は感光ドラム表面に付着している放電生成物が水分を吸着している状態であり、印刷を行うと画像不良が発生する可能性がある。このような画像不良の発生を防止するために、環境ヒータは省電力待機モード時に、感光ドラムを加熱する。省電力待機モード以外の印刷動作時は、感光ドラムや現像器などの作像部及びそれらの駆動回路の動作による発熱や定着器の排熱などにより、感光ドラムの表面温度が上昇する。これにより放電生成物への水分吸着が防止されるため、環境ヒータは駆動されない。

特開２００３−３１６２３８号公報

以上のように従来は、環境ヒータが省電力待機モード時にのみ動作することで、放電生成物に起因した画像不良が防止される。しかしながら、この場合であっても以下の条件が重なると感光ドラム近傍の雰囲気温度が徐々に低下し、放電生成物が水分を吸着して画像不良が発生する可能性がある。
・定着器による排熱量が少ない動作モード時（例えば、厚紙印刷などの低速印刷モード時）
・作像中に発生するイオン化物などを排気する排気ファンの動作時
・モノクロ印刷モード時（カラー印刷モード時に比べて、作像部の動作箇所が少ないモード）

放電生成物に起因した画像不良を防止するために印刷時にも環境ヒータによる温度調整を行う場合、１組の安価な環境ヒータと駆動回路とでは、温度調整能力が不足して充分に画像不良を防止することができない。例えば、目標温度が１つの固定値である場合、高湿下での夜間放置による水分吸着防止と、印刷時の温度低下による水分吸着防止との両立が困難である。モノクロ印刷モード用の感光ドラムとカラー印刷モード用の感光ドラムとで環境ヒータと駆動回路との組を個別に設け、それぞれで温度調整を行うことで画像不良を防止することは可能であるが、より安価な手法が好ましい。

本発明は、上記の問題に鑑み、ヒータによる温度調整を適切に行うことで、画像不良を防止することが可能な画像形成装置を提供することを主たる課題とする。

本発明の画像形成装置は、画像が形成される感光体と、給電されることで発熱して前記感光体の雰囲気温度を調整するヒータと、前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、複数の目標温度を設定可能な設定手段と、前記設定手段に前記複数の目標温度のいずれかを目標温度に設定させる制御手段と、前記温度検出手段による検出結果と前記制御手段により設定された目標温度とに応じて、前記ヒータへの給電を制御するヒータ駆動手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ヒータによる温度調整を適切に行うことが可能となり、画像不良を防止することができる。

画像形成装置の説明図。 環境ヒータの構成説明図。 感光ドラム近傍の雰囲気温度の変化の説明図。 環境ヒータの駆動制御を行う制御系統の構成例示図。 環境ヒータの駆動制御を行う制御系統の構成例示図。 環境ヒータの初期化処理を表すフローチャート。 印刷ジョブ時の環境ヒータの温度制御処理を表すフローチャート。 環境ヒータの駆動制御を行う制御系統の構成例示図。 環境ヒータの初期化処理を表すフローチャート。 印刷ジョブ時の環境ヒータの温度制御処理を表すフローチャート。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

（画像形成装置の構成）
図１は、本実施形態の画像形成装置の説明図である。図１は、画像形成装置１を背面側から見た場合の斜視図である。画像形成装置１は、画像エンジン１０１、画像読取部１０２、及び原稿給紙部１０３を備える。原稿給紙部１０３は、画像が印字された原稿を画像読取部１０２の読取位置へ給送する。画像読取部１０２は、読取位置に給送された原稿から画像を読み取って画像データを生成する。画像読取部１０２は、生成した画像データを画像エンジン１０１へ送信する。画像エンジン１０１は、画像読取部１０２から取得した画像データに基づいて、記録媒体に画像を形成する。

画像形成装置１の本体の背面には、インレット１０５が設けられる。インレット１０５には、商用電源を引き込むためのＡＣコード１０４が接続される。ＡＣコード１０４に設けられるプラグの形状は、仕向け地に応じた形状に形成される。商用電源は、ＡＣコード１０４及びインレット１０５を介して画像形成装置１に給電する。

画像エンジン１０１の内部には、本体電源１１８、リレーボード１１６、システムコントローラ１１７、画像形成部１２５、環境ヒータ１１１、及びサーミスタ１１２が設けられる。画像形成部１２５は、記録媒体へ画像形成を行う作像部である。画像形成部１２５は、ドラム形状の感光体である感光ドラム、現像器、定着器、モータやソレノイドなどの駆動負荷、各種センサなどを有する。環境ヒータ１１１は、画像形成部１２５、特に感光ドラムの雰囲気温度の調整に用いられる。

本体電源１１８は、常時動作する制御回路用電源と、消費電力を抑制した動作モードである省電力待機モード以外の動作モード時に動作する負荷駆動用電源とを備える。制御回路用電源及び負荷駆動用電源は、商用電源から給電されると、直流電力をリレーボード１１６へ供給する。リレーボード１１６は、直流電力をシステムコントローラ１１７や、画像形成部１２５内のモータやソレノイドなどの駆動負荷に供給する。

システムコントローラ１１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏポートなどを備える。システムコントローラ１１７内の各部は、アドレスバス及びデータバスにより、相互に通信可能に接続される。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納される制御プログラムを、ＲＡＭを作業領域に用いて実行することで画像形成装置１の動作を制御する。不揮発性メモリは、画像形成装置１の電源オフ時にデータを記憶する。Ｉ／Ｏポートは、画像形成部１２５内の各部やサーミスタ１１２に接続される。ＣＰＵは、Ｉ／Ｏポートを介して画像形成部１２５内の各部に制御信号を送信することで、画像形成動作を制御する。また、ＣＰＵは、サーミスタ１１２の検出結果に応じて環境ヒータ１１１への給電を制御する。

画像形成装置１は、原稿給紙部１０３にメイン電源スイッチ１２３を備える。メイン電源スイッチ１２３は、省電力待機モードへの動作モードの移行や、省電力待機モードからの他の動作モードへの復帰を行うためのスイッチである。メイン電源スイッチ１２３の押下により動作モードの切り替えが行われる。

環境ヒータ１１１は、所定の抵抗値Ｒｈａを有する抵抗体であり、供給される電圧により発熱量（消費電力）が決定される。環境ヒータ１１１は、画像形成装置１の本体の背面に設けられる環境スイッチ１２２がオンになることで給電可能になる。サーミスタ１１２は、環境ヒータ１１１の近傍に設けられており、感光ドラム近傍の雰囲気温度を検出する温度検出センサである。本実施形態のサーミスタ１１２は、温度上昇に応じて抵抗値が減少するＮＴＣ(Negative Temperature Coefficient）サーミスタである。

図２は、環境ヒータ１１１の構成説明図である。本実施形態では、環境ヒータ１１１は、間接加熱式により感光ドラム１２５１近傍の雰囲気温度を調整する。そのために環境ヒータ１１１は、画像形成部１２５内の感光ドラム１２５１の近傍に設置され、感光ドラム１２５１近傍の雰囲気温度を加熱することで、間接的に感光ドラム１２５１の表面を加熱する。これにより感光ドラム１２５１の表面に生成される放電生成物の水分吸湿が抑制される。感光ドラム１２５１は、複数、本実施形態では４つ配置される。環境ヒータ１１１の発熱部位は、各感光ドラム１２５１に対応して設けられる。

４つの感光ドラム１２５１は、それぞれ異なる色の画像形成に用いられる。例えば、４つの感光ドラム１２５１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像が形成される。カラーの画像形成時には、４つの感光ドラム１２５１がすべて用いられる。モノクロの画像形成時には、ブラックの画像形成用の１つの感光ドラム１２５１のみが用いられる。モノクロの画像形成時には、フルカラーの画像形成時よりも稼働する部品が少なくなるために、画像形成部１２５の発熱量が少なくなり、感光ドラム１２５１近傍の雰囲気温度が低下する。

図３は、感光ドラム１２５１近傍の雰囲気温度の変化の説明図である。作像中に発生するイオン化物などを排気する排気ファンが動作する。そのため、モノクロの画像形成（モノクロ印刷モード）で、定着器による排熱量が少ない動作モードでは、感光ドラム１２５１近傍の雰囲気温度は連続印刷枚数が増加するに応じて徐々に低下する。そのために放電生成物に水分が吸着し、画像不良が発生する可能性が高くなる。

図４は、環境ヒータ１１１の駆動制御を行う制御系統の基本的な構成例示図である。制御系統は、環境ヒータ１１１の駆動制御を行うヒータ駆動部２００を備える。ヒータ駆動部２００は、例えばシステムコントローラ１１７に設けられる。本体電源１１８は、上記の通り、負荷駆動用電源２１０及び制御回路用電源２１２を備える。

ＡＣコード１０４のプラグが商用電源のコンセントに挿されると、商用電源から本体電源１１８に電力が供給される。制御回路用電源２１２は、供給される電力から電圧ＶＢを生成し、リレーボード１１６（図１）を介してシステムコントローラ１１７に供給する。電圧ＶＢは、常時出力される。負荷駆動用電源２１０は、環境スイッチ１２２がオンになったときに商用電源から電力が供給される。負荷駆動用電源２１０は、供給される電力から電圧ＶＡを生成し、リレーボード１１６を介してヒータ駆動部２００内の各デバイスに供給する。電圧ＶＡは、省電力待機モード以外の動作モード時に出力される。

ヒータ駆動部２００は、トライアック２０１、フォトトライアックカプラ２０２、及びコンパレータ２０３を含む。コンパレータ２０３は、フォトトライアックカプラ２０２の動作を制御する。フォトトライアックカプラ２０２は、コンパレータ２０３の制御により、トライアック２０１から環境ヒータ１１１への給電動作を制御する。つまりトライアック２０１及びフォトトライアックカプラ２０２は、コンパレータ２０３から出力される信号により動作が制御されて、商用電源から環境ヒータ１１１への電力供給を制御する供給制御部として機能する。

コンパレータ２０３は、負端子に、負荷駆動用電源２１０から出力される所定の電圧（本実施形態では電圧ＶＡ）を、サーミスタ１１２と抵抗Ｒ５とで分圧した電圧Ｖｉｎが入力される。サーミスタ１１２は、温度に応じて抵抗値が変化する。そのためにコンパレータ２０３の負端子に入力される電圧Ｖｉｎは、環境ヒータ１１１の温度に対応して変化する。本実施形態では、サーミスタ１１２がＮＴＣサーミスタであるために、環境ヒータ１１１の温度が上昇するにつれて電圧Ｖｉｎが大きくなる。
コンパレータ２０３は、正端子に、負荷駆動用電源２１０から出力される所定の電圧（本実施形態では電圧ＶＡ）を、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とで分圧した基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。基準電圧Ｖｒｅｆは、環境ヒータ１１１の目標温度に対応した電圧値となる。

コンパレータ２０３は、電圧Ｖｉｎと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する。フォトトライアックカプラ２０２は、コンパレータ２０３の比較結果に応じて動作が制御される。コンパレータ２０３は、電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆより大きくなるとローレベル（Low）の信号を出力する。フォトトライアックカプラ２０２は、ローレベルの信号がコンパレータ２０３から入力されることでオフになる。環境ヒータ１１１は、フォトトライアックカプラ２０２がオフになることで、非給電状態になって発熱しなくなる。そのために環境ヒータ１１１は、温度が低下する。
環境ヒータ１１１の温度の低下によりサーミスタ１１２の抵抗値が増加して、電圧Ｖｉｎが小さくなる。電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆより小さくなると、コンパレータ２０３は、ハイレベル（High）の信号を出力する。フォトトライアックカプラ２０２は、ハイレベルの信号がコンパレータ２０３から入力されることでオンになる。環境ヒータ１１１は、フォトトライアックカプラ２０２がオンになることで、給電状態になって発熱する。そのために環境ヒータ１１１は、温度が上昇する。

このように環境ヒータ１１１は、サーミスタ１１２による検出温度に応じてフィードバック制御され、ヒータ駆動部２００により給電状態と非給電状態とが繰り返される。給電状態と非給電状態との繰り返しにより、環境ヒータ１１１の温度調整制御が行われる。

（第１実施例）
図５は、本実施形態の環境ヒータ１１１の駆動制御を行う制御系統の第１の構成例示図である。この制御系統は、ヒータ駆動部３００の構成が図４の制御系統のヒータ駆動部２００の構成とは異なり、本体電源１１８、サーミスタ１１２、環境ヒータ１１１、及び環境スイッチ１２２の構成は同じである。サーミスタ１１２による検出温度に応じてヒータ駆動部３００が環境ヒータ１１１の給電状態と非給電状態とを繰り返すことで、環境ヒータ１１１の温度調整制御が行われる点については同じである。相違点について説明する。

ヒータ駆動部３００は、システムコントローラ１１７が備えるＣＰＵ２１１により動作が制御される。ヒータ駆動部３００は、基準電圧Ｖｒｅｆを生成するための抵抗Ｒ１に対して並列に、抵抗Ｒ３及びトランジスタ２２１を備える。トランジスタ２２１のコレクタ端子は、抵抗Ｒ３を介して電圧ＶＡが印加される。トランジスタ２２１のエミッタ端子は、コンパレータ２０３の正端子に接続される。トランジスタ２２１のベース端子は、ＣＰＵ２１１から制御信号が入力される。ＣＰＵ２１１は、制御回路用電源２１２から出力される電圧ＶＢにより、省電力待機モード時であっても動作する。

トランジスタ２２１は、ＣＰＵ２１１から入力される制御信号に応じてオン、オフ制御されるスイッチとして機能する。トランジスタ２２１のオン、オフが切り替えられることで、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３との並列状態が切り替えられる。トランジスタ２２１がオフ状態の場合、抵抗Ｒ３が非導通になるために、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３とは並列接続されていない。トランジスタ２２１がオン状態の場合、抵抗Ｒ３が導通して、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３とは並列接続される。このような抵抗Ｒ１と抵抗Ｒとの並列状態の切り替えにより、基準電圧Ｖｒｅｆが切り替えられる。そのために環境ヒータ１１１の目標温度が切り替わる。

トランジスタ２２１がオンの場合の基準電圧Ｖｒｅｆを基準電圧Ｖｒｅｆ−ＯＮ、トランジスタ２２１がオフの場合の基準電圧Ｖｒｅｆを基準電圧Ｖｒｆｅ−ＯＦＦとする。トランジスタ２２１がオンの場合に抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３との合成抵抗の抵抗値が抵抗Ｒ１の抵抗値よりも小さくなるために、基準電圧Ｖｒｅｆ−ＯＮが基準電圧Ｖｒｅｆ−ＯＦＦよりも大きくなる。そのために基準電圧Ｖｒｅｆ−ＯＮに対応する目標温度が、基準電圧Ｖｒｅｆ−ＯＦＦに対応する目標温度よりも相対的に高い温度になる。

本実施形態のサーミスタ１１２がＮＴＣサーミスタであるために、基準電圧Ｖｒｅｆが大きくなって目標温度が上昇すると、環境ヒータ１１１の温度が上昇して、電圧Ｖｉｎも大きくなる。電圧Ｖｉｎが環境ヒータ１１１の温度を表す。ＣＰＵ２１１は、目標温度を上昇させる場合には、トランジスタ２２１をオンにする制御信号を出力することになる。逆に、ＣＰＵ２１１は、目標温度を下降させる場合には、トランジスタ２２１をオフにする制御信号を出力することになる。

図６は、ＣＰＵ２１１の起動時に行われる環境ヒータ１１１の初期化処理を表すフローチャートである。本実施形態では、トランジスタ２２１がオフ状態のときを環境ヒータ１１１が初期化された状態とする。ＣＰＵ２１１は、起動すると、トランジスタ２２１をオフにする制御信号を出力する（Ｓ９０１）。これによりトランジスタ２２１が初期状態になる。環境ヒータ１１１は、初期化により、目標温度が基準電圧Ｖｒｅｆ−ＯＦＦに相当する温度に設定される。ＣＰＵ２１１は、印刷ジョブが開始されるまでトランジスタ２２１を初期状態に維持する。ＣＰＵ２１１が省電力待機モード時でも通電されているために、初期状態は動作モードによらず維持される。

図７は、印刷ジョブ時の環境ヒータ１１１の温度制御処理を表すフローチャートである。印刷ジョブは、画像形成装置１に設けられる不図示の操作部や、パーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像形成の実行指示である。印刷ジョブには、フルカラーにより画像を形成する（カラー印刷モード）か、或いはモノクロにより画像を形成する（モノクロ印刷モード）かの指示が含まれる。

ＣＰＵ２１１は、印刷ジョブを受け付けると、印刷ジョブがモノクロ印刷モードによる画像形成処理を指示しているか否かを判断する（Ｓ４０１）。モノクロ印刷モードによる画像形成処理が指示されている場合（Ｓ４０１：Y）、ＣＰＵ２１１は、環境ヒータ１１１の目標温度を上げるために、トランジスタ２２１をオンにする制御信号を出力する（Ｓ４０２）。モノクロ印刷モードによる画像形成処理が指示されないカラー印刷モードの場合には、環境ヒータ１１１の目標温度は基準電圧Ｖｒｅｆ−ＯＦＦに相当する温度に設定されたままである。

目標温度が設定されると、ＣＰＵ２１１は、印刷ジョブが終了するまで画像形成処理を行う（Ｓ４０３：N）。この間、ＣＰＵ２１１は、環境ヒータ１１１の目標温度を変更しない。つまり、モノクロ印刷モードの場合、ＣＰＵ２１１は、トランジスタ２２１をオンにする制御信号の出力を継続する。カラー印刷モードの場合、ＣＰＵ２１１は、トランジスタ２２１をオフにする制御信号の出力を継続する。印刷ジョブが終了すると（Ｓ４０３：Y）、ＣＰＵ２１１は、トランジスタ２２１の状態を初期化するために、トランジスタ２２１をオフにする制御信号を出力する（Ｓ４０４）。ＣＰＵ２１１は、次の印刷ジョブを取得するまでトランジスタ２２１の状態を初期化したまま維持する。

以上のような構成の画像形成装置１は、トランジスタ２２１のオン、オフを制御して基準電圧Ｖｒｅｆを切り替えることで、状況に応じて２つの目標温度を切り替えて環境ヒータ１１１の温度制御を行うことができる。画像形成装置１は、モノクロ印刷モードであれば画像形成部１２５の発熱量がカラー印刷モード時よりも少なくなる。発熱量が少なくなることに対応するために画像形成装置１は、モノクロ印刷モード時に基準電圧Ｖｒｅｆを高くして環境ヒータ１１１の目標温度を相対的に高い温度に設定する。これにより感光ドラム１２５１近傍の雰囲気温度が高くなり、放電生成物の水分吸着が抑制される。また、省電力待機モード時には、従来と同様に環境ヒータ１１１の温度制御が可能である。画像形成装置１は、モノクロ印刷モード時とカラー印刷モード時とで環境ヒータ１１１の目標温度を切り替えることで、いずれの印刷モードであっても、画像不良の発生を抑制することができる。このように、１組の環境ヒータ１１１及びヒータ駆動部３００により、２つの目標温度を設定可能とすることで、高湿下での夜間放置による水分吸収防止と、印刷時の温度低下による水分吸湿防止とを両立することができる。

（第２実施例）
図８は、本実施形態の環境ヒータ１１１の駆動制御を行う制御系統の第２の構成例示図である。この制御系統は、環境ヒータ１１１の構成が図５の制御系統の環境ヒータ１１１の構成とは異なり、本体電源１１８、サーミスタ１１２、ヒータ駆動部３００、及び環境スイッチ１２２の構成は同じである。サーミスタ１１２による検出温度に応じてヒータ駆動部３００が環境ヒータ１１１の給電状態と非給電状態とを繰り返すことで、環境ヒータ１１１の温度調整制御が行われる点については同じである。相違点について説明する。

環境ヒータ１１１は、イエロー、マゼンタ、及びシアンの画像形成時に用いられる感光ドラム１２５１の温度制御用の第１環境ヒータ３１１と、ブラックの画像形成時に用いられる感光ドラム１２５１の温度制御用の第２環境ヒータ３１２と、を含む。サーミスタ１１２は、第２環境ヒータ３１２の温度を検出する場所に配置される。ヒータ駆動部３００から第１環境ヒータ３１１への電力の供給経路にはリレー３１３が設けられる。リレー３１３は、ＣＰＵ２１１により導通、非導通が制御される。リレー３１３の導通、非導通が制御されることで、第１環境ヒータ３１１の給電状態と非給電状態とが切り替えられる。リレー３１３が導通状態のときに第１環境ヒータ３１１は給電される。リレー３１３が非導通状態のときに第１環境ヒータ３１１は給電されない。このような構成では、ヒータ駆動部２００を増やすことなく、モノクロ印刷モード時にリレー３１３を非導通状態にすることで、第１環境ヒータ３１１を非給電状態にして消費電力を抑制することができる。

図９は、ＣＰＵ２１１の起動時に行われる環境ヒータ１１１の初期化処理を表すフローチャートである。本実施形態では、トランジスタ２２１がオフ状態且つリレー３１３が導通状態のときを環境ヒータ１１１が初期化された状態とする。ＣＰＵ２１１が非通電時には、トランジスタ２２１及びリレー３１３はそれぞれ初期化時の状態である。

ＣＰＵ２１１は、起動すると、起動前の状態に合わせてトランジスタ２２１をオフにする制御信号を出力する（Ｓ１００１）。これによりトランジスタ２２１が初期状態になる。ＣＰＵ２１１は、起動すると、起動前の状態に合わせてリレー３１３を導通状態にする制御信号を出力する（Ｓ１００２）。これによりリレー３１３が初期状態になる。環境ヒータ１１１は、初期化により、目標温度が基準電圧Ｖｒｅｆ−ＯＦＦに相当する温度に設定される。ＣＰＵ２１１は、印刷ジョブが開始されるまでトランジスタ２２１及びリレー３１３を初期状態に維持する。ＣＰＵ２１１が省電力待機モード時でも通電されているために、初期状態は動作モードによらず維持される。

図１０は、印刷ジョブ時の環境ヒータ１１１の温度制御処理を表すフローチャートである。印刷ジョブは、画像形成装置１に設けられる不図示の操作部や、パーソナルコンピュータなどの外部装置から入力される画像形成の実行指示である。印刷ジョブには、カラー印刷モード、或いはモノクロ印刷モードの指示が含まれる。

ＣＰＵ２１１は、印刷ジョブを受け付けると、印刷ジョブがモノクロ印刷モードによる画像形成処理を指示しているか否かを判断する（Ｓ６０１）。モノクロ印刷モードによる画像形成処理が指示されている場合（Ｓ６０１：Y）、ＣＰＵ２１１は、第２環境ヒータ３１２の目標温度を上げるために、トランジスタ２２１をオンにする制御信号を出力する（Ｓ６０２）。また、ＣＰＵ２１１は、第１環境ヒータ３１１を非給電状態にするために、リレー３１３を非導通状態にする制御信号を出力する（Ｓ６０３）。モノクロ印刷モードによる画像形成処理が指示されないカラー印刷モードの場合には、第２環境ヒータ３１２の目標温度は上げられず、且つ第１環境ヒータ３１１が給電状態に設定される。

目標温度が設定されると、ＣＰＵ２１１は、トランジスタ２２１及びリレー３１３の状態を維持したまま、印刷ジョブが終了するまで画像形成処理を行う（Ｓ６０４：N）。モノクロ印刷モードの場合、ＣＰＵ２１１は、トランジスタ２２１をオンにする制御信号を印刷終了まで出力し、リレー３１３を非導通状態にする制御信号を印刷終了まで出力する。カラー印刷モードの場合、ＣＰＵ２１１は、トランジスタ２２１をオフにする制御信号を印刷終了まで出力し、リレー３１３を導通状態にする制御信号を印刷終了まで出力する。

印刷ジョブが終了すると（Ｓ６０４：Y）、ＣＰＵ２１１は、トランジスタ２２１及びリレー３１３の状態を初期化する（Ｓ６０５）。ＣＰＵ２１１は、トランジスタ２２１をオフにする制御信号を出力し、且つリレー３１３を導通状態にする制御信号を出力することでトランジスタ２２１及びリレー３１３の状態を初期化する。ＣＰＵ２１１は、次の印刷ジョブを取得するまでトランジスタ２２１及びリレー３１３の状態を初期化したまま維持する。

以上のような構成の本実施形態の画像形成装置１は、第１実施例の場合と同様の効果を奏し、いずれの印刷モードであっても、画像不良の発生を抑制することができる。また、環境ヒータ１１１が第１環境ヒータ３１１と第２環境ヒータを含むために、モノクロ印刷モード時に給電する環境ヒータの数を削減することで、消費電力を削減することができる。

以上の説明ではトランジスタ２２１がオン、オフ制御されることで抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３との合成抵抗の抵抗値が変化して基準電圧Ｖｒｅｆが切り替わり、目標温度が切り替わる構成である。これは、ＣＰＵ２１１からの制御信号に応じて基準電圧Ｖｒｅｆが切り替わる構成であれば、トランジスタ２２１、抵抗Ｒ１、Ｒ３の構成に限らない。例えば、トランジスタ２２１、抵抗Ｒ１、Ｒ３の代わりに可変抵抗を用い、ＣＰＵ２１１により可変抵抗の抵抗値を切り替える構成であってもよい。また、以上の説明では２つの目標温度が切り替わる構成について説明したが、複数の目標温度が切り替わるような構成であってもよい。

Claims (10)

1. 画像が形成される感光体と、
   給電されることで発熱して前記感光体の雰囲気温度を調整するヒータと、
   前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
   複数の目標温度を設定可能な設定手段と、
   前記設定手段に前記複数の目標温度のいずれかを目標温度に設定させる制御手段と、
   前記温度検出手段による検出結果と前記制御手段により設定された目標温度とに応じて、前記ヒータへの給電を制御するヒータ駆動手段と、を備えることを特徴とする、
   画像形成装置。
2. 前記制御手段は、モノクロ印刷を行うときに相対的に高い目標温度を前記設定手段に設定させ、カラー印刷を行うときに相対的に低い目標温度を前記設定手段に設定させることを特徴とする、
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、印刷が終了するまで前記設定手段に設定された目標温度を維持させることを特徴とする、
   請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記設定手段は、可変抵抗と抵抗とを含み、前記可変抵抗と前記抵抗とで所定の電圧を分圧することで前記目標温度に対応する電圧を生成し、
   前記制御手段は、前記可変抵抗の抵抗値を切り替えることで、前記複数の目標温度のいずれかを目標温度に設定させることを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれか１項記載の画像形成装置。
5. 前記設定手段は、並列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、前記第２抵抗に接続されるスイッチとにより前記可変抵抗を構成しており、前記制御手段により前記スイッチがオン、オフ制御されることで、前記複数の目標温度のいずれかを目標温度に設定可能になっていることを特徴とする、
   請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記ヒータは第１ヒータ及び第２ヒータを備え、
   前記制御手段は、モノクロ印刷を行うときに前記第１ヒータを非給電状態とすることを特徴とする、
   請求項１〜５のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 前記感光体は複数であり、モノクロ印刷を行うときには１つの感光体が動作し、カラー印刷を行うときにはすべての感光体が動作し、
   前記第１ヒータは、カラー印刷を行うときに動作する感光体の温度制御に用いられ、
   前記第２ヒータは、カラー印刷及びモノクロ印刷を行うときに動作する感光体の温度制御に用いられることを特徴とする、
   請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記ヒータ駆動手段は、前記温度検出手段による検出結果と前記制御手段により設定された目標温度とを比較し、比較結果に応じて前記ヒータへの給電を制御することを特徴とする、
   請求項１〜７のいずれか１項記載の画像形成装置。
9. 前記ヒータ駆動手段は、前記温度検出手段による検出結果が前記制御手段により設定された目標温度よりも大きい場合に前記ヒータを非給電状態にし、前記温度検出手段による検出結果が前記制御手段により設定された目標温度よりも小さい場合に前記ヒータを給電状態にすることを特徴とする、
   請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記ヒータ駆動手段は、前記温度検出手段による検出結果と前記制御手段により設定された目標温度とを比較する比較手段と、
    前記比較手段による比較結果に応じて前記ヒータへの給電を制御する供給制御手段と、を備えることを特徴とする、
    請求項８又は９記載の画像形成装置。

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